WO2015106468A1 - 一种c字型钢管束组合结构 - Google Patents
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Abstract
一种C字型钢管束组合结构，由C字型的钢管束总成（1）组成，C字型的钢管束总成（1）由多个钢管单元（17）依次连接构成；钢管单元（17）具有空腔，空腔内浇注混凝土（2）；空腔的侧壁上设置栓钉（3）；相邻的钢管单元（17）之间的隔板上设置通孔。该钢管束组合结构承载能力强，施工便捷。
Description
一种 C字型钢管束组合结构
技术领域
本发明涉及一种 c字型钢管束组合结构。
背景技术
在建筑中， 按主体结构的材料分， 常用的有混凝土结构和钢结构 两种。
传统的混凝土结构需要现场大量人工， 而且施工中木材应用较 多， 废水、 扬尘等污染严重， 不符合国家节能环保的政策要求。 但混 凝土结构中的剪力墙结构体系， 在提供较好抗侧刚度的同时， 建筑布 局灵活。特别是在住宅结构中， 剪力墙较薄， 与建筑分割墙体可以有 益结合， 提供舒适的室内空间。
钢结构是一种产业化的建筑体系，满足标准化设计、工厂化制作、 装配化施工、信息化管理的建筑工业化标准要求。现场装配化施工节 约大量人工，且施工废料少，节能环保。钢结构体系中的钢柱、钢梁、 支撑等构件， 人工制作仍占相当大的比例， 且节点域构造复杂， 制作 成本高。 钢柱多为方矩形柱， 在住宅中应用时， 室内有钢柱凸角， 给 建筑布置带来不便。
如果将钢结构与混凝土结构有效的结合起来，研究一种新型抗侧 力构件， 充分发挥混凝土剪力墙的建筑布局灵活、钢结构制作工业化 程度高、 施工速度快的优势， 同时发挥钢材轻质高强、 混凝土刚度大 的材料性能优势， 对目前建筑结构体系中的缺点， 是一个很好的解决 方案。
发明内容
为了克服现有抗侧力构件存在的构件制作复杂、现场需要大量人 工、 施工困难等缺点， 本发明提供一种用钢量经济、 构件制作简单、 施工方便快捷、便于工业化生产、充分发挥钢材与混凝土的性能优势、 有利于节约材料、 减少环境污染、 改善居住环境、 社会经济性能好的
C字型钢管束组合结构。
本发明采用的技术方案是：
一种 C字型钢管束组合结构， 其特征在于： 由 C字型的钢管束 总成构成， 所述的 c 字型的钢管束总成由多个钢管单元依次连接构 成； 所述的钢管单元具有空腔， 所述的空腔内浇注混凝土。
进一步， 所述的空腔的侧壁上设置有栓钉。
进一步， 相邻的钢管单元之间的隔板上设置通孔。
进一步， 所述的钢管单元由横截面是 u字形的钢管拼接而成， 每个钢管单元的 U字形开口处拼接前一个钢管的 U字形的折弯底部; 前端的钢管单元的 u字形的开口端通过钢板封闭焊接或箱型构 件封闭焊接， 后端的钢管单元由两个侧板和底板封闭焊接或由 u字 形的钢管封闭焊接， 所述的 U字形的钢管的折弯处构成相邻钢管单 元之间的隔板。
或则， 所述的钢管单元由横截面是丁字形的型材拼接构成； 所述 的丁字形的型材包括第一翼缘和垂直设置在第一翼缘一侧的第一腹 板， 分布在第一腹板两侧的第一翼缘分别是第二翼缘和第三翼缘， 所 述的第一腹板的尾部折弯并带有与所述的第一翼缘平行的尾钩；相邻
的丁字形的型材以第一腹板相对的方式颠倒设置，每个型材的第一腹 板的尾钩作为焊接用衬条与另一侧的同向设置的两个型材的第一翼 缘的焊缝连接； 前一型材的第二翼缘、 后一型材的第三翼缘、 前后两 型材的第一腹板共同围合成钢管单元；
前端的钢管单元的丁字形的型材由一个侧板和钢板封闭焊接，后 端的钢管单元由一个侧板和底板封闭焊接；所述的第一腹板构成相邻 钢管单元之间的隔板。
或则，所述的钢管单元由横截面是 τ字形的型材拼接构成，所述 的 τ 字形的型材包括第四翼缘和垂直设置在第四翼缘一侧的第二腹 板， 分布在第二腹板两侧的第四翼缘分别是第五翼缘和第六翼缘； 相 邻的 τ字形的型材以第二腹板相对的方式颠倒设置，每个型材的第二 腹板的尾端与另一侧的同向设置的两个型材的第四翼缘的焊缝连接； 前一型材的第五翼缘、后一型材的第六翼缘、前后两型材的第二腹板 共同围合成钢管单元；
前端的钢管单元的 τ字形的型材由一个侧板和钢板封闭焊接，后 端的钢管单元由一个侧板和底板封闭焊接；所述的第二腹板构成相邻 钢管单元之间的隔板。
或则， 所述的钢管单元由第一单元和第二单元拼接构成， 所述的 第一单元包括相对设置的第七翼缘、 第八翼缘， 第七翼缘、 第八翼缘 之间连接有第三腹板和第四腹板；所述的第二单元包括相对设置的第 九翼缘、第十翼缘，第九翼缘连接第七翼缘，第十翼缘连接第八翼缘； 前端的钢管单元由钢板封闭焊接，后端的钢管单元由底板封闭焊
接或由第一单元封闭焊接；所述的第三腹板和第四腹板构成相邻钢管 单元之间的隔板。
或则， 所述的钢管单元由第三单元和第四单元拼接构成， 所述的 第三单元包括相对设置的第十一翼缘和第十二翼缘，所述的第四单元 是方矩形钢管， 所述的第十一翼缘搭接方矩形钢管的一侧边， 第十二 翼缘搭接方矩形钢管的另一侧边；
端部的钢管单元采用第四单元或带端部封板的第三单元；所述的 方矩形钢管的侧边构成相邻钢管单元之间的隔板。
或则，所述的钢管单元由 J字形的第五腹板在平行的连续翼缘和 拼接翼缘之间分隔构成，所述的第五腹板的头部垂直焊接在连续翼缘 上， 所述的第五腹板的尾部带有与连续翼缘和拼接翼缘平行的尾钩， 所述的尾钩连接在相邻拼接翼缘的焊缝上；
前端的钢管单元由钢板封闭焊接，后端的钢管单元由底板封闭焊 接； 所述的第五腹板构成相邻钢管单元之间的隔板。
本发明中， 所述的混凝土可以是普通混凝土、 高强混凝土、 轻骨 料混凝土或自密实混凝土。
本发明的有益效果体现在：
1、 钢管束组合结构构件中， 钢管束工厂化制作， 现场装配化施 工， 内部浇筑的混凝土为一整体， 浇筑方便， 不需支模；
2、 钢管束和混凝土通过栓钉协同工作， 组合作用可靠， 抗弯、 抗压和抗剪承载能力高；
3、 钢管束组合结构构件生产的所有工序采用工业化设备， 生产
速度快， 产品质量可靠， 大量节省人工；
4、 钢管束组合结构构件既作为竖向承重构件， 又作为抗侧力构 件。 墙体厚度较薄， 结合建筑隔墙布置， 室内空间划分灵活。
附图说明
图 1是 C字型钢管束组合结构构件整体截面图。
图 2a是横截面是 U字形的钢管拼接而成的钢管束截面图形式 A。 图 2b是横截面是 U字形的钢管拼接而成的钢管束截面图形式 B。 图 2c是横截面是 U字形的钢管拼接而成的钢管束截面图形式 C。 图 3a是由横截面是丁字形的型材拼接构成的钢管束截面图。 图 3b是丁字形的型材结构示意图。
图 4是横截面是 T字形的型材拼接构成的钢管束截面图。
图 5a是由第一单元和第二单元拼接构成的钢管束截面图。
图 5b是由第一单元和第二单元拼接构成的钢管束截面图的另一 种形式示意图。
图 6a是由第三单元和第四单元拼接构成的钢管束截面图。
图 6b是由第三单元和第四单元拼接构成的钢管束截面图的另一 种形式示意图。
图 7是由 J字形的第五腹板在平行的连续翼缘和拼接翼缘之间分 隔构成的钢管束截面图。
具体实施方式
次连接构成； 所述的钢管单元 17具有空腔， 所述的空腔内浇注混凝 土 2。
进一步， 所述的空腔的侧壁上设置有栓钉 3。
进一步， 相邻的钢管单元 17之间的隔板上设置通孔。
进一步， 所述的钢管单元 17由横截面是 U字形的钢管 5拼接而 成， 每个钢管单元的 U字形开口处拼接前一个钢管的 U字形的折弯 底部；
前端的钢管单元的 U字形的开口端通过钢板 6封闭焊接或箱型 构件 18封闭焊接， 后端的钢管单元由两个侧板 7和底板 4封闭焊接 或由 U字形的钢管 5封闭焊接， 所述的 U字形的钢管 5的折弯处构 成相邻钢管单元之间的隔板。
或则，所述的钢管单元 17由横截面是丁字形的型材 8拼接构成； 所述的丁字形的型材 8 包括第一翼缘和垂直设置在第一翼缘一侧的 第一腹板 83， 分布在第一腹板两侧的第一翼缘分别是第二翼缘 81和 第三翼缘 82， 所述的第一腹板 83的尾部折弯并带有与所述的第一翼 缘平行的尾钩； 相邻的丁字形的型材以第一腹板 83相对的方式颠倒 设置，每个型材的第一腹板的尾钩作为焊接用衬条与另一侧的同向设 置的两个型材的第一翼缘的焊缝连接； 前一型材的第二翼缘 81、 后 一型材的第三翼缘 82、 前后两型材的第一腹板 83共同围合成钢管单 元；
前端的钢管单元的丁字形的型材由一个侧板 7和钢板 6封闭焊 接， 后端的钢管单元由一个侧板 7和底板 4封闭焊接； 所述的第一腹
板 83构成相邻钢管单元之间的隔板。
或则，所述的钢管单元 17由横截面是 T字形的型材 9拼接构成， 所述的 T字形的型材 9包括第四翼缘和垂直设置在第四翼缘一侧的第 二腹板 93， 分布在第二腹板两侧的第四翼缘分别是第五翼缘 91和第 六翼缘 92; 相邻的 T字形的型材 9以第二腹板 93相对的方式颠倒设 置， 每个型材的第二腹板 93的尾端与另一侧的同向设置的两个型材 的第四翼缘的焊缝连接； 前一型材的第五翼缘 91、 后一型材的第六 翼缘 92、 前后两型材的第二腹板 93共同围合成钢管单元；
前端的钢管单元的 T字形的型材由一个侧板 7和钢板 6封闭焊 接， 后端的钢管单元由一个侧板 7和底板 4封闭焊接； 所述的第二腹 板 93构成相邻钢管单元之间的隔板。
或则， 所述的钢管单元 17由第一单元 11和第二单元 10拼接构 成，所述的第一单元 11包括相对设置的第七翼缘 111、第八翼缘 112， 第七翼缘 111、第八翼缘 112之间连接有第三腹板 113和第四腹板 114; 所述的第二单元 10包括相对设置的第九翼缘 101、第十翼缘 102， 第 九翼缘 101连接第七翼缘 111， 第十翼缘 102连接第八翼缘 112; 前端的钢管单元由钢板 6封闭焊接，后端的钢管单元由底板 4封 闭焊接或由第一单元 11封闭焊接； 所述的第三腹板 113和第四腹板 114构成相邻钢管单元之间的隔板。
或则， 所述的钢管单元 17由第三单元 12和第四单元 13拼接构 成， 所述的第三单元 12包括相对设置的第十一翼缘 121和第十二翼 缘 122， 所述的第四单元 13是方矩形钢管， 所述的第十一翼缘 121
搭接方矩形钢管的侧边的上端，第十二翼缘 122搭接方矩形钢管的侧 边的下端；
端部的钢管单元采用第四单元 13或带端部封板 19的第三单元； 所述的方矩形钢管的侧边构成相邻钢管单元之间的隔板。
或则，所述的钢管单元 17由 J字形的第五腹板 14在平行的连续 翼缘 15和拼接翼缘 16之间分隔构成， 所述的第五腹板 14的头部垂 直焊接在连续翼缘 15上，所述的第五腹板 14的尾部带有与连续翼缘 15和拼接翼缘 16平行的尾钩， 所述的尾钩连接在相邻拼接翼缘 16 的焊缝上；
前端的钢管单元由钢板 6封闭焊接，后端的钢管单元由底板 4封 闭焊接； 所述的第五腹板 14构成相邻钢管单元之间的隔板。
本发明中， 所述的混凝土 2可以是普通混凝土、 高强混凝土、 轻 骨料混凝土或自密实混凝土。
本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列 举， 本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形 式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够 想到的等同技术手段。
Claims
1、 一种 C字型钢管束组合结构， 其特征在于： 由 C字型的钢管 束总成构成， 所述的 c 字型的钢管束总成由多个钢管单元依次连接 构成； 所述的钢管单元具有空腔， 所述的空腔内浇注混凝土。
2、 如权利要求 1所述的一种 C字型钢管束组合结构， 其特征在 于： 所述的空腔的侧壁上设置有栓钉。
3、 如权利要求 1所述的一种 C字型钢管束组合结构， 其特征在 于： 相邻的钢管单元之间的隔板上设置通孔。
4、 如权利要求 1~3之一所述的一种 C字型钢管束组合结构， 其 特征在于： 所述的钢管单元由横截面是 U字形的钢管拼接而成， 每 个钢管单元的 U字形开口处拼接前一个钢管的 U字形的折弯底部； 前端的钢管单元的 U字形的开口端通过钢板封闭焊接或箱型构 件封闭焊接， 后端的钢管单元由两个侧板和底板封闭焊接或由 U字 形的钢管封闭焊接， 所述的 U字形的钢管的折弯处构成相邻钢管单 元之间的隔板。
5、 如权利要求 1~3之一所述的一种 C字型钢管束组合结构， 其 特征在于： 所述的钢管单元由横截面是丁字形的型材拼接构成； 所述 的丁字形的型材包括第一翼缘和垂直设置在第一翼缘一侧的第一腹 板， 分布在第一腹板两侧的第一翼缘分别是第二翼缘和第三翼缘， 所 述的第一腹板的尾部折弯并带有与所述的第一翼缘平行的尾钩；相邻 的丁字形的型材以第一腹板相对的方式颠倒设置，每个型材的第一腹 板的尾钩与另一侧的同向设置的两个型材的第一翼缘的焊缝连接；前 一型材的第二翼缘、后一型材的第三翼缘、前后两型材的第一腹板共
同围合成钢管单元；
前端的钢管单元的丁字形的型材由一个侧板和钢板封闭焊接，后 端的钢管单元由一个侧板和底板封闭焊接；所述的第一腹板构成相邻 钢管单元之间的隔板。
6、 如权利要求 1~3之一所述的一种 C字型钢管束组合结构， 其 特征在于：所述的钢管单元由横截面是 T字形的型材拼接构成，所述 的 T字形的型材包括第四翼缘和垂直设置在第四翼缘一侧的第二腹 板， 分布在第二腹板两侧的第四翼缘分别是第五翼缘和第六翼缘； 相 邻的 T字形的型材以第二腹板相对的方式颠倒设置，每个型材的第二 腹板的尾端与另一侧的同向设置的两个型材的第四翼缘的焊缝连接； 前一型材的第五翼缘、后一型材的第六翼缘、前后两型材的第二腹板 共同围合成钢管单元；
前端的钢管单元的 T字形的型材由一个侧板和钢板封闭焊接，后 端的钢管单元由一个侧板和底板封闭焊接；所述的第二腹板构成相邻 钢管单元之间的隔板。
7、 如权利要求 1~3之一所述的一种 C字型钢管束组合结构， 其 特征在于： 所述的钢管单元由第一单元和第二单元拼接构成， 所述的 第一单元包括相对设置的第七翼缘、 第八翼缘， 第七翼缘、 第八翼缘 之间连接有第三腹板和第四腹板；所述的第二单元包括相对设置的第 九翼缘、第十翼缘，第九翼缘连接第七翼缘，第十翼缘连接第八翼缘； 前端的钢管单元由钢板封闭焊接，后端的钢管单元由底板封闭焊 接或由第一单元封闭焊接；所述的第三腹板和第四腹板构成相邻钢管
单元之间的隔板。
8、 如权利要求 1~3之一所述的一种 C字型钢管束组合结构， 其 特征在于： 所述的钢管单元由第三单元和第四单元拼接构成， 所述的 第三单元包括相对设置的第十一翼缘和第十二翼缘，所述的第四单元 是方矩形钢管， 所述的第十一翼缘搭接方矩形钢管的侧边的上端， 第 十二翼缘搭接方矩形钢管的侧边的下端；
端部的钢管单元采用第四单元或带端部封板的第三单元；所述的 方矩形钢管的侧边构成相邻钢管单元之间的隔板。
9、 如权利要求 1~3之一所述的一种 C字型钢管束组合结构， 其 特征在于：所述的钢管单元由 J字形的第五腹板在平行的连续翼缘和 拼接翼缘之间分隔构成，所述的第五腹板的头部垂直焊接在连续翼缘 上， 所述的第五腹板的尾部带有与连续翼缘和拼接翼缘平行的尾钩， 所述的尾钩连接在相邻拼接翼缘的焊缝上；
前端的钢管单元由钢板封闭焊接，后端的钢管单元由底板封闭焊 接； 所述的第五腹板构成相邻钢管单元之间的隔板。
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